Что произойдет, если выйдет из строя конденсатор вентилятора?

В этой статье я поведу речь о том, как проверить конденсатор с помощью мультиметра, если у вас нет прибора для проверки емкости конденсаторов и катушек индуктивности – LC – метра.

Полярные и неполярные конденсаторы

В основном, по конструктивному исполнению конденсаторы делятся на два типа: полярные и неполярные.

К полярным конденсаторам относятся конденсаторы которые имеют полярность, грубо говоря, плюс и минус. К ним чаще всего относятся электролитические конденсаторы, но бывают также и электролитические неполярные конденсаторы. Полярные конденсаторы надо паять в схемы только определенным образом: плюсовый контакт конденсатора к плюсу схему, минусовый контакт – к минусу схемы.

Если полярность такого конденсатора нарушить, то он может серьезно пострадать и даже взорваться. Поверьте мне, взрыв конденсатора – это очень зрелищно, но электролит, который там находится, может серьезно повредить вас и ваше окружение. В основном, это только касается советских конденсаторов.

У импортных конденсаторов сверху имеется небольшое вдавление в виде крестика или какой-нибудь другой фигурки. Их толщина меньше, чем остальная толщина крышечки конденсатора. Как мы с вами знаем, где тонко, там и рвется. Это предусмотрено в целях безопасности. Поэтому, если все-таки импортный конденсатор желает взорваться, то его верхняя часть просто-напросто превратится в розочку.

На фото ниже вздутый конденсатор на материнской плате компьютера. Разрыв идет ровно по линии.

Для того, чтобы проверить конденсатор, надо вспомнить общее свойство всех конденсаторов: конденсатор пропускает только переменный ток, постоянный ток он пропускает только в самом начале на несколько долей секунд ( это время зависит от его емкости), а потом – не пропускает. Более подробно про это свойство можно прочитать в этой статье. Для того, чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра, должно соблюдаться условие, что его емкость должна быть от 0,25 мкФ.

Как проверить полярный конденсатор

Ну что же, давайте проверим нашего подопечного. Вот собственно и он, самый настоящий импортный электролитический полярный конденсатор:

Для того, чтобы разобраться, где у него минус, а где плюс, производители нанесли маркировку. Минус конденсатора указывает галочка на самом корпусе. Видите эту черную галочку на золотой толстой линии конденсатора? Она указывает на минусовый вывод.

Давайте узнаем, жив или мертв наш пациент? Для начала его надо разрядить металлическим предметом. Я использовал пинцет.

Следующим шагом берем мультиметр и ставим его крутилку на прозвонку или на измерение сопротивления, и щупами дотрагиваемся до выводов конденсатора. Так как у нас мультиметр на прозвонке и на измерении сопротивления выдает постоянный ток, значит, в какой-то момент времени ток будет течь, следовательно, в этот момент сопротивление конденсатора будет минимальным. Далее мы продолжаем держать щупы на выводах конденсатора и, сами того не понимая, заряжаем его. А пока мы его заряжаем, его сопротивление начинает также расти, пока не будет очень большое. Давайте глянем на практике, как все это выглядит.

Вот в этом момент мы только-только коснулись щупами выводов конденсатора.

Держим и видим, что сопротивление у нас растет

и пока не станет очень большим

Очень удобен в проверке конденсаторов аналоговый мультиметр, потому что можно без труда отслеживать плавное движение стрелки, чем мерцание цифр на цифровом мультике.

Если же у нас при прикасании щупов к конденсатору мультиметр начинает пищать и показывать нулевое сопротивление, значит, в конденсаторе произошло короткое замыкание. А если сразу же показывается единичка на мультиметре, значит внутри конденсатора произошел обрыв. Конденсаторы с такими дефектами считаются нерабочими и их можно смело выбрасывать.

Как проверить неполярный конденсатор

Неполярные конденсаторы проверяются еще проще. Ставим предел измерения на мультиметре на Мегаомы и касаемся щупами выводов конденсатора. Если сопротивление меньше 2 Мегаом, то скорее всего конденсатор неисправен.

Конденсаторы полярные и неполярные номиналом меньше, чем 0,25мкФ могут с помощью мультиметра проверяться только на КЗ. Чтобы проверить все-таки их на работоспособность, нужен специальный прибор – LC – метр или универсальный R/L/C/Transistor-metr, но и некоторые мультиметры могут также измерять емкость конденсаторов, имея внутри себя такую функцию. Например, мой мультиметр может без труда определить емкость конденсатора до 200 мкФ. Имейте ввиду, что внутри мультиметра есть плавкий предохранитель. Если он перегорает, то некоторые функции мультиметра теряются. На моем мультиметре при перегорании внутреннего предохранителя не работала функция измерения силы тока и измерение емкости конденсатора.

Основные параметры конденсаторов

Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).

Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).

Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.

Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

• 400 В – 10000 часов
• 450 В – 5000 часов
• 500 В – 1000 часов

Расчёт необходимой ёмкости

Выбирая конденсатор, необходимо предупредить ситуацию, при которой фазный ток превысит своё номинальное значение. Поэтому к подсчётам необходимо подойти очень тщательно — неправильные результаты могут привести не только к поломке конденсатора, но и перегоранию обмоток двигателя. На практике для пуска моторов небольшой мощности пользуются упрощённым подбором исходя из соображений, что для каждых 100 Вт мощности двигателя необходимо 7 мкФ ёмкости при соединении в треугольник. При подключении обмотки в звезду это значение уменьшается вдвое. Если в однофазную сеть присоединяют мотор на три фазы с мощностью 1 квт, то необходим конденсатор зарядом 70—72 мкФ при соединении обмоток треугольником, и 36 мкФ в случае подключения звездой.

Будет интересно➡ Что такое полярность конденсатора и как ее определить?

Расчёт необходимого значения ёмкости для работы производится по формулам.

При схеме соединения звездой:

Ср=2800 I / U

Если обмотки образуют треугольник:

Ср=4800 I / U

I — номинальный ток двигателя. Если по каким-либо причинам его значение неизвестно, для расчёта необходимо воспользоваться формулой:

I = P / (3 U).

При этом U = 220 В при соединении звездой, U = 380в — треугольником.

Р — мощность, измеряемая в ваттах.

При пуске двигателя со значительной нагрузкой на валу параллельно с рабочей ёмкостью необходимо включить пусковую.

Её значение рассчитывают по формуле:

Сп=(2,5÷3,0) Ср

Пусковая ёмкость должна превышать значение рабочей в 2,5 — 3 раза.

Материал в тему: все о переменном конденсаторе.

Очень важен правильный выбор значения напряжения для конденсатора. Этот параметр, так же как и ёмкость, влияет на цену и габариты прибора. Если напряжение сети больше номинального значения конденсатора, пусковое приспособление выйдет из строя. Но и использовать оборудование с завышенным напряжением также не стоит. Ведь это приведёт к неэффективному увеличению габаритов конденсаторной батареи. Оптимальным является значение напряжения конденсатора в 1,15 раз превышающее значение напряжения сети: Uk =1,15 U с.

Очень часто при включении мотора с тремя обмотками в однофазную сеть используются конденсаторы типа КГБ-МН или БГТ (термостойкие). Они выполнены из бумаги. Металлический корпус полностью герметичен. Имеет прямоугольный вид. Необходимо учитывать, что допустимые значения напряжения и ёмкости, обозначенные на приборе, указаны для постоянного тока. Поэтому при работе на переменном токе необходимо уменьшать показатели напряжения конденсатора в 2 раза.

Проверка пускового и рабочего конденсаторов

Проверить конденсатор можно с помощью измерителя ёмкости конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра- универсального прибора, который может измерять много параметров. Рассмотрим проверку мультиметром.

• обесточиваем кондиционер
• разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
• снимаем одну из клемм (любую)
• выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
• прислоняем щупы к выводам конденсатора
• считываем с экрана значение ёмкости

У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.

В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх.Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.

Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.

У этого измерительного прибора автоматический режим, необходимо только его выбрать, как показано на картинке.

Измерительный пинцет от Mastech также автоматически измеряет ёмкость, необходимо только выбрать режим кнопкой FUNC, нажимая её, пока не появится индикация F.

Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)

К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).

После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором – менее одной секунды, вторым – более одной минуты, так что следует ждать.

Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.

Измерение емкости конденсатора

Измерение ёмкости

Емкость является основной характеристикой конденсатора. Она указывается на внешней оболочке прибора, и при наличии тестера можно замерить реальное значение и сравнить его с номиналом.

Переключатель мультиметра переводится в диапазон измерений. Значение ставится равное или близкое к номиналу, указанному на компоненте. Сам конденсатор устанавливается в специальные отверстия –CX+ (если они есть на мультиметре) или с помощью щупов. Подключаются щупы так же, как и при измерении в режиме сопротивления.

При подключении щупов на мониторе должно появиться значение сопротивления. Если оно близко к номинальной характеристике, конденсатор исправен. Когда расхождение полученного и номинального значений отличаются более чем на 20% , устройство пробито, и его нужно поменять.

Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора

Если имеется оригинальный конденсатор, то понятно, что просто-напросто необходимо поставить его на место старого и всё. Полярность не имеет значения, то есть выводы конденсатора не имеют обозначений плюс «+» и минус «-» и их можно подключить как угодно.

Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус на корпусе). Как следствие применения – термическое разрушение. Для этих целей производители специально выпускают неполярные конденсаторы для работы в цепи переменного тока, которые имеют удобное крепление и плоские клеммы, для быстрой установки.

Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов. Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:

То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.

Особенности трёхфазного двигателя

Асинхронные электродвигатели с тремя обмотками на статоре преобладают в различных отраслях сельского хозяйства. Их применяют для привода устройств вентиляции, уборки навоза, приготовления кормов, подачи воды. Популярность таких моторов обусловлена рядом преимуществ:

• простота строения;
• надёжность в работе;
• при подключении в нормальном режиме не используются дорогие и дефицитные устройства;
• количество технических обслуживаний невелико.

Подключить трехфазный двигатель на 220 можно пытаться, зная различия схем соединения обмоток. Количество фаз, на которое рассчитан двигатель, можно определить по числу зажимов в его клеммной коробке: у трёхфазного в ней будет 6 выводов, а у однофазного два или четыре. Обмотки мотора с тремя фазами соединяются по установленной схеме, называемой «звездой» или «треугольником». Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. При соединении в звезду концы обмоток соединены. В клеммной коробке эта схема соединения будет отображена использованием двух перемычек между зажимами с обозначениями «С6», «С4», «С5».

Если же обмотки двигателя соединяются в треугольник, то к каждому концу присоединяется начало. В клеммной коробке будут использованы три перемычки, которые будут соединять зажимы «С1» и «С6», «С2» и «С4», «С3» и «С5». Трехфазные двигатели рассчитаны на рабочее напряжение в 380 В. Но не всегда в быту имеется такое напряжение. Поэтому возникает проблема: как осуществить подключение электродвигателя через конденсатор к бытовой сети?

Наиболее приемлемый и общедоступный способ — применение фазосдвигающего конденсатора. В таком режиме может быть достигнута 50–60%-ная мощность от номинальной. Отметим, что не все асинхронные двигатели одинаково хорошо будут работать при включении в однофазную сеть. Наиболее приспособлены к данным условиям двигатели, имеющие короткозамкнутый ротор, выполненный в виде двойной клетки.

Материал по теме: Типы соединения конденсаторов

Оптимальная работа электродвигателя достигается лишь в случае, если емкость конденсатора будет изменяться по мере увеличения скорости вращения. Практически очень сложно осуществить это требование. В связи с этим принято двухступенчатое управление двигателем. Пуск осуществляется с помощью двух конденсаторов (пускового — Сп и рабочего — Ср). Затем, при наборе нужной скорости вращения, пусковой нужно отключить. Основная функция его состоит в увеличении пускового момента.

Будет интересно➡ Как обозначаются конденсаторы на схеме?

Расчет конденсатора для электродвигателя можно произвести таким образом. Расчетная формула имеет вид: Ср = К*(Iн/U). Здесь приняты следующие обозначения:

• сила тока (номинальная) — Iн (А);
• напряжение (номинальное) — U (В);

К — безразмерный коэффициент.

Значение К определяется тем, как включен двигатель. К = 2800, когда двигатель включен по схеме «звезда». Если же он включен по схеме «треугольник», то значение К = 4800.

Конденсаторы для запуска электродвигателя рекомендуется выбрать из бумажных, в частности:

• бумажных, герметичных, в металлическом корпусе, маркировка КБГ-МН
• бумажных, термостойких, условное обозначение БГТ;
• металлобумажных, частотных, МБГЧ.

В случае необходимости поменять направление вращения двигателя достаточно поменять местами провода, подключенные к зажимам конденсатора. Запуск электродвигателя с помощью конденсатора лучше осуществлять по схеме «треугольник». В этом случае можно добиться максимальной выходной мощности (до 70 %). В качестве примера рассмотрим двигатель АО2. Его номинальная мощность 2,2 кВт, частота вращения — 1420 об/мин. Для его запуска в режиме холостого хода (или при наличии нагрузки) потребуются 2 конденсатора: первый емкостью 230 мкФ (рабочий) и второй емкостью 150 мкФ (пусковой).

Как проверить ёмкость конденсатора мультиметром

Если знать, как проверить работоспособность конденсатора мультиметром, можно избежать многих неприятностей. Для этого тестируют основные характеристики и параметры, влияющие на работу. На корпусе радиодетали указаны:

1. Номинальная ёмкость. Её величина влияет на количество накапливаемой энергии на обкладках, которая образуется при зарядке от источника постоянного напряжения и расходуется в электрической цепи во время разрядки.
2. Номинальное напряжение. Неправильно выбранное значение приведёт к пробою диэлектрика.

Для определения неисправностей необходимо разбираться в видах конденсаторов, они бывают полярные и неполярные.

Полярными называют электролитические, имеющие отрицательный и положительный вывод. Полярность указывают на корпусе (минус обозначает галочка) или определяют по размеру – вывод с плюсом длиннее. Важно правильно подключать электроизмерительный прибор для проверки электролитических конденсаторов: «+» щуп соединять с плюсовым выводом, «-» щуп – с минусовым. Такое подключение делают и при монтаже электрических схем.

Остальные виды неполярные, поэтому способ подключение к тестеру не важен.

Измеряем сопротивление

Проверить исправность конденсатора можно определением сопротивления, используя режим омметра. При этом проверяют:

• внутренний обрыв;
• пробой
• короткое замыкание.

Если деталь входит в схему – её выпаивают. Далее выполняют действия:

1. Осматривают внешний вид. Выпученность, подтёки, потемнение, слабое крепление выводов означают неисправность.
2. Конденсатор разряжают металлическим предметом, используют отвёртку, пинцет. Держась за ручку инструмента, прикасаются сразу к двум выводам. При разряде возможно появление искры.
3. Настраивают прибор для проверки состояния конденсатора, используют функцию омметра. Указателем выбирают предел измерения в секторе Ω или прозвонку.
4. Подключают щупы электроизмерительного прибора к радиодетали. Если необходимо проверить электролитический конденсатор, то учитывают полярность.
5. В начальный момент времени источник питания мультиметра заряжает радиодеталь, скорость заряда прямо пропорциональна ёмкости.
6. По показанию дисплея цифрового мультиметра делают заключение о работоспособности:

• если с увеличением заряда показание плавно увеличивается от 0 до цифры 1 (соответствует бесконечности) – неисправности нет;
• если сразу появляется цифра 1 – повреждение (обрыв);
• если сразу появляется цифра 0 – неисправность (короткое замыкание или пробой).

Используя аналоговое устройство, порядок определения повреждений повторяют. По отклонению стрелки судят о годности к работе:

• плавное движение от 0 до максимальной величины – неисправность отсутствует;
• стрелка остаётся на цифре 0 – короткое замыкание, требуется замена;
• стрелка сразу показывает максимальное значение – обрыв.

Чтобы проверить неполярный конденсатор:

• сначала разряжают;
• на измерительном приборе выбирают режим омметра;
• устанавливают предел измерения на мегаомы;
• подключают к конденсатору тестер;
• снимают показание:при величине сопротивления меньше 2 мегаом – имеется неисправность, больше 2 мегаом или 1 – неисправности нет.

Пробой определяют следующим образом:

• подают напряжение, превышающее номинальное;
• измеряют сопротивление: при пробое оно не изменяется.

Измеряем ёмкость

Для проверки ёмкости конденсатора мультиметр должен иметь эту функцию. Чтобы произвести измерение, используют гнёзда Сх с полярностью «плюс» и «минус». При тестировании полученную величину сравнивают с номиналом. Порядок действий:

1. Снимают заряд.
2. Переключателем устанавливают предел измерения ёмкости в соответствии с номиналом.
3. Используют гнёзда Сх для измерения. Если элемент электролитический – обращают внимание на полярность: «плюсовой» вывод соединяют с «+» гнезда, «минусовой» соединяют с «-» гнезда. Снимают показание.
4. Сравнивают измеренное значение с номинальным. Если большого отклонения нет – неисправность отсутствует. В противном случае требуется замена.

Техника безопасности при работе с конденсаторами

Чтобы предотвратить касание находящихся под напряжением токоведущих участков, последние подлежат изоляции кожуховым приспособлением или оградой в виде сетки. Нужно хорошо укрепить корпус устройства, чтобы оно не сместилось и не выпало из отводимой под него зоны из-за тряски и вибраций, возникающих при работе. Перед проведением теста и первичным подсоединением в схему надо удостовериться, что устройство полностью разряжено. Провести разрядку можно посредством резистора. Целесообразно делать это каждый раз после выключения, так как элементы данной группы склонны долго хранить накопившийся заряд.

Данные изделия относятся к устройствам небольшой емкости, подходящим для монтажа в электросхемах

Для корректного функционирования важно правильно подобрать номинал и подсоединить компоненты в схему

Проверка без приборов

Без измерения параметров о неисправности свидетельствуют дефекты внешнего вида:

• пятна на поверхности корпуса;
• вздутие, деформация верхней насечки на импортных электролитических конденсаторах;
• протечка электролита.

Другие способы контроля неисправности применяют в домашних условиях. Следует:

• подключить к источнику питания, напряжение не должно превышать номинальное;
• взять светодиод (низковольтную лампу с двумя проводами), дотронуться выводами светодиода до ножек конденсатора;
• вспышка светодиода (кратковременное свечение лампы) подтвердят исправность.

Для определении работоспособности конденсатора большой ёмкости:

• подключить к источнику питания, напряжение которого меньше номинального;
• снять заряд металлическим предметом.

Наличие искры при разряде подтвердит годность. При снятия заряда соблюдать осторожность, принимать защитные меры, так как разряд сопровождается мощной искрой и звуком. Для уменьшения искры применяют разряд через резистор.

Особенности проверки конденсаторов разных типов

Существует множество типов радиодеталей, которые отличаются материалом диэлектрика, пластин, видом электролита, поэтому они имеют разные способы диагностики рабочего состояния.

Для проверки годности керамического конденсатора задают наибольший предел измерения омметра. Признаком исправности будет измеренное сопротивление не менее 2 МОм. При других значениях деталь меняют.

Для испытания танталового конденсатора выбирают наибольший предел измерения в омах. При сопротивлении равном 0 его меняют. Перед проверкой электролитического конденсатора большой ёмкости и высокого напряжения необходима максимальная разрядка. Остаточное напряжение испортит прибор.

SMD конденсаторы неполярные, поэтому их проверяют как керамические, определяя годность в режиме омметра.

У плёночного конденсатора с коротким замыканием показание будет равно 0. При внутреннем обрыве аналоговый мультиметр покажет бесконечность, цифровой – 1.

Проверка без выпаивания

Исследовать радиодеталь не выпаивая, нельзя, показание будет неверным от влияния других элементов схемы.Вносит погрешность в измерение соседство трансформаторов, индуктивности, предохранителей. Параллельное или последовательное соединение их будет увеличивать или уменьшать итог тестирования. Для правильной оценки состояния конденсатор выпаивают.

Без выпаивания можно приблизительно определить работу участка схемы. Для этого прикасаются щупами к ножкам детали и измеряют сопротивление. Если показание увеличивается, затем уменьшается – деталь исправна.

Необходимо помнить, что контроль конденсаторов возможен только до максимальной величины 200 мкФ. Электроизмерительные приборы не измеряют большие параметры. При значении менее 0,25 мкФ конденсаторы проверяют только на короткое замыкание.

Схемы подключения

схема подключения электродвигателя с пусковым конденсатором

Большее распространение получила схема, которая имеет в сети пусковой конденсатор.

Данная схема имеет определенные нюансы:

1. Пусковая обмотка и конденсатор включаются на момент старта двигателя.
2. Дополнительная обмотка работает небольшое время.
3. Термореле включается в цепь для защиты от перегрева дополнительной обмотки.

При необходимости обеспечения высокого момента во время пуска, в цепь включается пусковой конденсатор, который подключается вместе с рабочим. Стоит отметить, что довольно часто его емкость определяется опытным путем для достижения наибольшего пускового момента. При этом, согласно проведенным измерениям, величина его емкости должна быть в 2-3 раза больше.

К основным моментам создания цепи питания электродвигателя, можно отнести следующее:

1. От источника тока, 1 ветка идет на рабочий конденсатор. Он работает на протяжении всего времени, поэтому и получил подобное название.
2. Перед ним есть разветвление, которое идет на выключатель. Кроме выключателя может использоваться и другой элемент, который проводит пуск двигателя.
3. После выключателя устанавливается пусковой конденсатор. Он срабатывает в течение нескольких секунд, пока ротор не наберет обороты.
4. Оба конденсатора идут к двигателю.

Подобным образом можно провести подключение однофазного электродвигателя.

Стоит отметить, что рабочий конденсатор присутствует в цепи практически постоянно. Поэтому стоит помнить о том, что они должны быть подключены параллельно.